2015-2016学年山西省高二上12月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在物理学的发展过程中，许多科学家作出了杰出的贡献，以下说法符合历史事实的是（  ）

A．奥斯特第一个宣布了电流的磁效应，并总结出了用右手螺旋定则判断电流的磁感线方向

B．欧姆通过实验研究发现导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比

C．安培通过实验研究得出了真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力的规律

D．法拉第提出了场的概念，并首先用电场线形象地描述电场

2. 难度：中等

如图中实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，后经过N点，可以判断（  ）

A．粒子一定带负电

B．从M点到N点，粒子的动能增大

C．从M点都N点，粒子的电势能增大

D．粒子在M点的加速度大于在N点的加速度

3. 难度：中等

关于磁感应强度，下列说法正确的是（  ）

A．若长度为L、电流为I的一小段通电直导线放入匀强磁场受到磁场力F，则该匀强磁场的磁感应强度大小为

B．磁感应强度的方向与放入该点的电流元所受磁场力的方向相同

C．磁感应强度的方向与放入该点小磁针N极所受磁场力的方向相同

D．由磁感应强度可知，磁感应强度B与电流元在该点受到的磁场力F成正比，与电流元IL成反比

4. 难度：中等

如图所示是表示正电荷运动方向v、磁感应强度B和电荷所受的洛伦兹力F的相互关系图，四个图均为立体图且B、v、F两两相互垂直，其中正确的是（  ）

A． B． C． D．

5. 难度：困难

如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab=cd=10cm，ad=bc=20cm．电场线与矩形所在平面平行．已知a点的电势为20V，b点的电势为24V，则下列说法正确的是（  ）

A．cd间电势差一定为4V

B．c点电势可能比d点低

C．电场强度方向一定由b指向a

D．电场强度大小一定为E=40V/m

6. 难度：中等

板间距为d的平等板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U₁，板间场强为E₁．现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板间电势差U₂，板间场强为E₂，下列说法正确的是（  ）

A．U₂=U₁，E₂=E₁    B．U₂=2U₁，E₂=4E₁

C．U₂=U₁，E₂=2E₁   D．U₂=2U₁，E₂=2E₁

7. 难度：简单

如图所示，直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，线圈可以自由运动，当它们同时通以如图箭头所示的电流时，从右向左看，线圈将（  ）

A．顺时针转动，同时靠近直导线AB

B．顺时针转动，同时远离直导线AB

C．逆时针转动，同时靠近直导线AB

D．逆时针转动，同时远离直导线AB

8. 难度：困难

如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电路中的R₂、R₃分别为总阻值一定的滑动变阻器，R₀为定值电阻，R₁为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小），当开关S闭合，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，下列说法中正确的是（  ）

A．只断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动

B．只调节电阻R₃的滑动端P₂向上移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动

C．只调节电阻R₂的滑动端P₁向下移动时，电压表示数变大，带电微粒向上运动

D．只增大R₁的光照强度，电阻R₀消耗的功率变大，带电微粒向上运动

9. 难度：中等

有关电场力和洛伦兹力，以下说法正确的是（  ）

A．在电场中，电荷无论运动还是静止一定会受到电场力的作用

B．在磁场中，只有电荷运动一定会受到洛伦兹力的作用

C．电荷在电场中运动，电场力对电荷一定做功

D．电荷在磁场中运动，洛伦兹力对电荷一定不做功

10. 难度：中等

如图所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子所具有的速率，那么（  ）

A．带正电粒子必须沿虚线方向从左侧进入场区，才能沿直线通过

B．带负电粒子必须沿虚线方向从右侧进入场区，才能沿直线通过

C．不论粒子电性如何，沿虚线方向从左侧进入场区，都能沿直线通过

D．不论粒子电性如何，沿虚线方向从右侧进入场区，都不能沿直线通过

11. 难度：困难

如图所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，则下列说法中正确的是（  ）

A．滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升

B．滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升

C．电压U增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变

D．电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变

12. 难度：中等

质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为质谱仪的原理示意图．现利用这种质谱仪对氢元素进行测量．氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场．加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素氕、氘、氚的电量之比为1：1：1，质量之比为1：2：3，它们最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”．关于三种同位素进入磁场时速度大小的排列顺序和a、b、c三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是（  ）

A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕

B．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚

C．a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氕、氘、氚

D．a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕

二、实验题

13. 难度：中等

用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图甲所示，此示数为      mm，用20分度的游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图乙所示，此示数为      cm．

三、填空题

14. 难度：中等

某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻，他检查了多用电表的机械调零后将红、黑表笔分别插入多用表的正负表笔插孔，又将选择开关拨至电阻测量适当的量程处，然后他应该将红黑表笔      ．进行欧姆调零，在测二极管的反向电阻时，将      表笔接二极管正极，另一支表笔接二极管负极，读出电表示数．

四、实验题

15. 难度：中等

用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：

A、电压表V：0～3～15V

B、电流表A：0～0.6～3A

C、滑动变阻器R₁：（总阻值20Ω）

C、滑动变阻器R₂：（总阻值100Ω）

（1）滑动变阻器选用      ；（填R₁或者R₂）

（2）已知电流表内阻与电源内阻相差不大，在如图1虚线框中画出电路图，并将如图2实物图中的电压表用笔画线连入电路；

（3）在U﹣I图中已画出七组实验数据所应用的坐标点，请根据这些点做出U﹣I图线（如图3）并由图线求出：E=      V，r      Ω．

五、计算题

16. 难度：困难

如图所示，质量为0.2kg的物体带正电，其电量为4×10^﹣4C，从半径为0.3m光滑的圆弧滑轨上端A点由静止下滑到底端B点，然后继续沿水平面滑动．物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.4，整个装置处于E=10³N/C的竖直向下的匀强电场中．（g取10m/s²）求：

（1）物体运动到圆弧滑轨底端B点时对轨道的压力；

（2）物体在水平面上滑行的最大距离．

17. 难度：中等

如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，宽度为d，一电子从磁场做边界垂直射入，当其从右边界穿出时速度方向与入射方向的夹角为30°，已知的质量m，电量为e，不计电子的重力，求：

（1）电子的在磁场中的运动的半径；

（2）电子入射速度的大小；

（3）电子穿过磁场的时间．

18. 难度：中等

如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，相距2m并处于竖直向上的磁感应强度B为0.75T的匀强磁场中，一根质量为3.0kg的金属杆放在导轨上且与导轨垂直，当金属棒中通如图所示的电流为5A时，金属棒恰好做匀速直线运动，求：（g=10m/s²）

（1）导轨与金属棒间的动摩擦因数；

（2）保持其它条件不变，通入金属棒中电流变为9A瞬间，金属棒加速度的大小；

（3）保持其它条件不变，将两导轨的右端抬高，使其与水平方向夹角为45°，若要仍使金属棒保持静止且与导轨间无摩擦力，金属棒中的电流．

19. 难度：中等

如图所示，MN、PQ是平行金属板，板长为L，两板间距离为d，在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场．一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v₀从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场．不计粒子重力．试求：

（1）两金属板间所加电压U的大小；

（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小．